JP5981093B2

JP5981093B2 - ステアリング支持構造

Info

Publication number: JP5981093B2
Application number: JP2011085610A
Authority: JP
Inventors: 伸一郎服部
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-04-07
Filing date: 2011-04-07
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2031-04-07
Also published as: JP2012218560A

Description

本発明は、ステアリング支持構造に関する。

自動車の車幅方向に架設されたインストルメントパネルリインフォースメント（以下「インパネリインフォースメント」という）に、ステアリングコラムが支持された構造は、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−３４８８５号公報

このような支持構造では、ステアリングコラムの車体前後方向における固定位置が決められることにより、インパネリインフォースメントの架設位置が決められ、それによって、助手席側の乗員スペースが決められる。そのため、助手席側のインパネリインフォースメントの車体前方側にデッドスペースが存在していても、助手席側の乗員スペースを車体前方側へ拡張することができない。

そこで、本発明は、上記事情に鑑み、ステアリングコラムの車体前後方向における固定位置を変えることなく、助手席側の乗員スペースを車体前方側へ拡張できるステアリング支持構造を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載のステアリング支持構造は、車幅方向に沿って延在し、両端部が、それぞれ車体側方部材に固定された第１支持手段と、前記第１支持手段の車体後方側に車幅方向に沿って延在し、一端部が、運転席側の前記車体側方部材に固定され、他端部が、前記第１支持手段の略中央部に連結された中央連結部材に固定された第２支持手段と、を備え、前記第２支持手段は、車幅方向の一部が車体後方側へオフセットされた取付部を有し、前記取付部に、ステアリングコラムを支持するステアリング支持部材が取り付けられ、前記ステアリング支持部材と前記第２支持手段と前記第１支持手段とを連結する、開放側を車体下方側に向けた断面略「コ」字状の第１連結部材と、前記第１連結部材と連続して前記第１支持手段と車体フロア部材とを連結する、開放側を車体後方側に向けた断面略「コ」字状の第２連結部材と、を有することを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、車幅方向に沿って延在する第１支持手段の車体後方側に、車幅方向に沿って延在する第２支持手段が配置される。第１支持手段は、その両端部がそれぞれ車体側方部材に固定され、第２支持手段は、その一端部が運転席側の車体側方部材に固定され、その他端部が第１支持手段の略中央部に連結された中央連結部材に固定される。

そして、この第２支持手段の車幅方向の一部が、車体後方側へオフセットされた取付部とされ、その取付部に、ステアリングコラムを支持するステアリング支持部材が備えられている。したがって、ステアリングコラムの車体前後方向における固定位置を変えることなく、第１支持手段を第２支持手段よりも車体前方側に配置することができる。これにより、助手席側の乗員スペースを車体前方側へ拡張することができる。

また、ステアリング支持部材と第２支持手段と第１支持手段とが、開放側を車体下方側に向けた断面略「コ」字状の第１連結部材によって連結され、その第１連結部材と連続して第１支持手段と車体フロア部材とが、開放側を車体後方側に向けた断面略「コ」字状の第２連結部材によって連結されている。したがって、ステアリング支持部材を介したステアリングコラムの支持剛性を向上させることができる。

また、請求項２に記載のステアリング支持構造は、請求項１に記載のステアリング支持構造であって、前記第１支持手段及び前記第２支持手段がパイプ状に形成され、前記第２支持手段が前記第１支持手段よりも太軸とされていることを特徴としている。
また、請求項３に記載のステアリング支持構造は、請求項１又は請求項２に記載のステアリング支持構造であって、前記中央連結部材は、シフトレバーを車室内へ露出させるための開口部を有するシフトブラケットであることを特徴としている。

以上のように、本発明によれば、ステアリングコラムの車体前後方向における固定位置を変えることなく、助手席側の乗員スペースを車体前方側へ拡張できるステアリング支持構造を提供することができる。

車両の前部側の構成を示す概略図である。本実施形態に係るステアリング支持構造を示す斜視図である。本実施形態に係るステアリング支持構造を示す側面図である。本実施形態に係るステアリング支持構造を示す平面図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、各図において、車体上方向を矢印ＵＰで示し、車体前方向を矢印ＦＲで示し、車幅方向外側を矢印ＯＵＴで示す。また、以下の説明において、車幅方向を車体左右方向という場合がある。

図１で示すように、本実施形態に係るステアリング支持構造４０を備えた車両１０は、樹脂ボディ構造とされており、車体下方側に設けられた樹脂製のアンダーボディ１２と、アンダーボディ１２の車体前方側に設けられたフロントサスペンションモジュール１４と、フロントサスペンションモジュール１４の車体前方側に設けられた樹脂製のフロントエネルギー吸収部材（以下「フロントＥＡ部材」という）１６と、を有している。

アンダーボディ１２は、平面視略矩形状とされ、略水平面に沿って平坦（フラット）な下壁１８を有するフロア部２０と、フロア部２０の車体前方側端部から車体上方へ向けて立設されたダッシュロア部２２と、を含んで構成されている。ダッシュロア部２２の車幅方向の長さは、フロア部２０の車幅方向の長さとほぼ同じ長さとされており、車幅方向に長手の略矩形状とされている。

また、ダッシュロア部２２は、閉断面構造とされ、図示しない左右のロッカ及びセンター骨格形成部の前端部に架設されている。詳細には、このダッシュロア部２２は、車体前後方向に対向する前壁２４及び後壁２６と、下壁１８に対向する上壁２８と、を有しており、側断面視で、下壁１８と、前壁２４と、後壁２６と、上壁２８とで閉断面構造を構成している。

そして、このダッシュロア部２２を構成する後壁２６の下部は、傾斜壁２６Ａとされている。傾斜壁２６Ａは、前端側より後端側が車体下方側に位置するように、車体前後（水平）方向に対して傾斜されており、その前上端部は、後壁２６の車体上下方向に略沿った上下壁２６Ｂの下端部と連続している。そして、傾斜壁２６Ａの後下端部は、上壁２８の前端部と連続している。

フロントサスペンションモジュール１４は、サスペンションメンバ３０と、図示しない左右一対のサスペンションアームと、を少なくとも含んで構成されている。サスペンションメンバ３０は、車幅方向に長手とされるとともに、側断面視で閉断面構造とされている。そして、サスペンションメンバ３０は、サスペンションアームを介して、前輪３２を転舵可能に支持するようになっている。

フロントＥＡ部材１６は、車幅方向に長手とされた大型部品とされている。詳細には、フロントＥＡ部材１６は、サスペンションメンバ３０の車体前方側壁面の車幅方向の長さと略同等の車幅方向に沿った長さを有している。

また、このフロントＥＡ部材１６は、車体後方側が開口されたボックス形状（略矩形箱状）に構成されており、その車体後方側端部から車体上下方向及び左右方向に張り出されたフランジ部１６Ａが、サスペンションメンバ３０に固定されるようになっている。

また、ダッシュロア部２２の前上端部から車体前上方側へ向けて、樹脂製のカウル３４が配置されている。すなわち、このカウル３４は、ダッシュロア部２２の前上端部から車体上方側へ延在する上下壁３４Ｂと、上下壁３４Ｂの上端部から車体前方側へ延在するデフロスタノズル３４Ａと、を含んで構成されている。そして、ダッシュロア部２２の車体上方側で、かつ上下壁３４Ｂの車体後方側に、空調装置を構成するブロワ３６が配置されている。

なお、アンダーボディ１２、フロントＥＡ部材１６及びカウル３４を構成する樹脂材としては、例えば炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維などの強化繊維を含有する繊維強化樹脂等が挙げられる。

以上のような車両１０において、次に本実施形態に係るステアリング支持構造４０について説明する。図２〜図４で示すように、この車両１０には、車幅方向に沿って延在する第１支持手段としての第１インパネリインフォースメント４２が配設されている。すなわち、この第１インパネリインフォースメント４２はパイプ状（円筒状）に形成されており、その両端部は、それぞれ側面視略三角形状の車体側方部材４４に固定されている。

詳細には、この第１インパネリインフォースメント４２は、一端部が、運転席側の車体側方部材４４Ａに連結され、他端部が、助手席側の車体側方部材４４Ｂに連結されている。そして、各車体側方部材４４Ａ、４４Ｂは、図示しない左右のフロントピラーにそれぞれ固定されている。これにより、第１インパネリインフォースメント４２が、車幅方向に亘って架設される構成であり、車両１０に対する側突時等、車幅方向から入力される荷重に対応可能となる構成である。

また、第１インパネリインフォースメント４２の車体後方側には、車幅方向に沿って延在する第２支持手段としての第２インパネリインフォースメント４６が配設されている。この第２インパネリインフォースメント４６はパイプ状（円筒状）に形成されており、その一端部は、運転席側の車体側方部材４４Ａに固定（連結）されている。そして、この第２インパネリインフォースメント４６の他端部は、中央連結部材としてのシフトブラケット４８の略中央部４８Ｂに固定（連結）されている。

このシフトブラケット４８の車体前方側端部は、第１インパネリインフォースメント４２の車幅方向略中央部４２Ｂに溶接等によって連結されている。そして、シフトブラケット４８の車体下方側へ向けて屈曲された略中央部４８Ｂに、第２インパネリインフォースメント４６の他端部が溶接等によって連結されている。なお、シフトブラケット４８の車体下方側端部には、図示しないシフトレバー等を車室内へ露出させるための開口部４８Ａが形成されている。

また、第２インパネリインフォースメント４６は、車幅方向略中央寄りの一部（以下「取付部４６Ａ」という）が車体後方側へオフセットされた段違い形状に形成されており、そのオフセットされた取付部４６Ａに、図示しないステアリングコラムを支持するためのステアリング支持部材５０が、その車体後部側を位置させた状態で取り付けられている。

詳細には、このステアリング支持部材５０は、ステアリングコラムが下面側に取り付けられる平面視略二等辺三角形状の支持プレート５２を有しており、その支持プレート５２の車体後部側が、第２インパネリインフォースメント４６の取付部４６Ａの下部側に位置するように、後述するセンターブレース５４によって、その取付部４６Ａに取り付けられている。

なお、このステアリング支持部材５０は、支持プレート５２の車幅方向両端部を車体上方側へ折り曲げることによって形成されたフランジ部５３を有しており、ステアリング支持部材５０の剛性が確保（強度が向上）されるようになっている。また、このフランジ部５３には、第２インパネリインフォースメント４６の取付部４６Ａを許容するための側面視円弧状の切欠部５３Ａ（図３参照）が形成されている。

また、この支持プレート５２の車体後方側端部には、ステアリングコラムを取り付ける（固定する）ためのスタッドボルト（図示省略）を通すボルト挿通孔５２Ａが左右一対として形成されている。そして、この支持プレート５２の車体前方側端部中央にも、ステアリングコラムを取り付ける（固定する）ためのボルト挿通孔（図示省略）が形成されている。つまり、このステアリング支持部材５０（支持プレート５２）は、車体前方側の１点と車体後方側の２点の合計３点で、ステアリングコラムを支持するようになっている。

また、この支持プレート５２の車体後方側端部中央と、第２インパネリインフォースメント４６（詳細には取付部４６Ａ）の上部と、第１インパネリインフォースメント４２の一部である連結部４２Ａとが、開放側を車体下方側に向けた断面略「コ」字状の第１連結部材としてのセンターブレース５４によって連結されている。

すなわち、センターブレース５４の車体後方側端部が、支持プレート５２の車体後方側端部中央に溶接等によって連結され、センターブレース５４の中途部が、第２インパネリインフォースメント４６（取付部４６Ａ）の上部に溶接等によって連結され、センターブレース５４の車体前方側端部が、第１インパネリインフォースメント４２の連結部４２Ａに溶接等によって連結されている。

そして、図３で詳細に示すように、支持プレート５２の車体前方側端部が、取付ブラケット５８を介して第１インパネリインフォースメント４２に連結（支持）されている。これにより、ステアリング支持部材５０が、主に第２インパネリインフォースメント４６に支持された状態とされて、その取付部４６Ａに取り付けられる構成である。

また、第１インパネリインフォースメント４２の連結部４２Ａ（センターブレース５４を含む）と、車体フロア部材としてのアンダーボディ１２（詳細にはダッシュロア部２２の後壁２６）とが、開放側を車体後方側に向けた断面略「コ」字状の第２連結部材としてのフロントブレース５６によって連結されている（図１参照）。

すなわち、フロントブレース５６の車体上方側端部が、第１インパネリインフォースメント４２の連結部４２Ａ及びセンターブレース５４の車体前方側端部に溶接等によって連結され、フロントブレース５６の車体下方側端部が、アンダーボディ１２（ダッシュロア部２２の後壁２６）にボルト締結等によって連結されている。これにより、センターブレース５４とフロントブレース５６とが車体略前後方向に連続して設けられる構成である。

以上のようなステアリング支持構造４０において、次にその作用について説明する。上記したように、ステアリングコラムを支持するステアリング支持部材５０は、第１インパネリインフォースメント４２ではなく、第１インパネリインフォースメント４２よりも車体後方側に配置された第２インパネリインフォースメント４６に、その車体後部側が位置するように取り付けられている。

詳細には、このステアリング支持部材５０は、支持プレート５２の車体後部側が、第２インパネリインフォースメント４６の車体後方側へオフセットされた取付部４６Ａの下部側に位置するように、センターブレース５４によって、その取付部４６Ａに取り付けられている。

ところで、電気自動車等の樹脂ボディ構造とされた車両１０では、走行系の駆動モジュール（図示省略）が車体後部側に配置される。そのため、車体前部側にはスペースに余裕ができ、ダッシュロア部２２の車体上方側で、かつカウル３４の上下壁３４Ｂの車体後方側に、ブロワ３６を配置することができる。

つまり、樹脂ボディ構造とされていない一般的な車両（図示省略：以下「一般車両」という）では、車体前部側にエンジン等が配置されているため、ブロワ３６は車室側寄り、即ち助手席側のインパネ（図示省略）の裏側（車体前部側）に配置されるようになっていた。

しかしながら、樹脂ボディ構造とされた車両１０では、車体前部側のスペースに余裕ができることから、カウル３４の寸法に自由度が発生するため、ブロワ３６を上記位置、即ち一般車両に比べて車体前方側寄りに配置することができる。つまり、この車両１０では、車室の助手席側を車体前方側へ拡張することが可能となっている。

したがって、ステアリングコラムの車体前後方向における固定位置（ボルト挿通孔５２Ａの車体前後方向における位置）を、一般車両と比べて変更することなく、第１インパネリインフォースメント４２の架設位置を、一般車両に比べて車体前方側へ（第１インパネリインフォースメント４２と第２インパネリインフォースメント４６との軸間距離分）変位させることができる。

これにより、助手席側のインパネ（図示省略）を運転席側のインパネ（図示省略）よりも車体前方側に設けることができるため、助手席側の乗員スペースを、運転席側の乗員スペースよりも車体前方側へ拡張することができるとともに、一般車両における助手席側の乗員スペースよりも車体前方側へ拡張することができる。つまり、この車両１０においては、助手席側の乗員スペースをより一層確保することができる。

また、ステアリングコラムの車体前後方向における固定位置を、一般車両と比べて変更しなくて済むため、車幅方向から見た側面視で、ステアリングコラムを取り付けるスタッドボルト、即ちボルト挿通孔５２Ａの中心から、ステアリング支持部材５０を支持する部材（この場合は、第２インパネリインフォースメント４６）の軸心までの、支持プレート５２の延在方向に沿った距離Ｌ（図３参照）を変更しなくて済む。

これにより、ステアリング支持部材５０を介したステアリングコラムの車体上下方向及び左右方向の支持剛性を確保することができる。つまり、上記距離Ｌが車体前方側へ向かって長くなると、ステアリングコラムはステアリング支持部材５０に片持ち支持されているため、力学的なモーメントの関係から、ステアリング支持部材５０を介したステアリングコラムの車体上下方向及び左右方向の支持剛性が低下してしまう。

したがって、ステアリング支持部材５０は、支持プレート５２の車体後部側が取付部４６Ａの下面側に位置するように、第２インパネリインフォースメント４６（取付部４６Ａ）に取り付けられることで、上記距離Ｌが長くならないようにされており、これによって、ステアリング支持部材５０を介したステアリングコラムの支持剛性が確保されるようになっている。

また、ステアリング支持部材５０（支持プレート５２）の車体後方側端部中央と、第２インパネリインフォースメント４６（取付部４６Ａ）の上部と、第１インパネリインフォースメント４２の連結部４２Ａとがセンターブレース５４によって連結されている。そして、その第１インパネリインフォースメント４２の連結部４２Ａ（センターブレース５４を含む）と、アンダーボディ１２（ダッシュロア部２２の後壁２６）とがフロントブレース５６によって連結されている。

つまり、ステアリング支持部材５０とアンダーボディ１２とが、センターブレース５４及びフロントブレース５６を介して連続的に連結されている。これにより、ステアリング支持部材５０を介したステアリングコラムの主に車体上下方向の支持剛性を向上させることができる。

以上、本実施形態に係るステアリング支持構造４０について、図面を基に説明したが、本実施形態に係るステアリング支持構造４０は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、中央連結部材としては、シフトブラケット４８に限定されるものではなく、シフトブラケット４８とは別の部材とされてもよい。

１０車両
１２アンダーボディ（車体フロア部材）
４０ステアリング支持構造
４２第１インパネリインフォースメント（第１支持手段）
４４車体側方部材
４６第２インパネリインフォースメント（第２支持手段）
４８シフトブラケット（中央連結部材）
５０ステアリング支持部材
５４センターブレース（第１連結部材）
５６フロントブレース（第２連結部材）

Claims

車幅方向に沿って延在し、両端部が、それぞれ車体側方部材に固定された第１支持手段と、
前記第１支持手段の車体後方側に車幅方向に沿って延在し、一端部が、運転席側の前記車体側方部材に固定され、他端部が、前記第１支持手段の略中央部に連結された中央連結部材に固定された第２支持手段と、
を備え、
前記第２支持手段は、車幅方向の一部が車体後方側へオフセットされた取付部を有し、前記取付部に、ステアリングコラムを支持するステアリング支持部材が取り付けられ、
前記ステアリング支持部材と前記第２支持手段と前記第１支持手段とを連結する、開放側を車体下方側に向けた断面略「コ」字状の第１連結部材と、
前記第１連結部材と連続して前記第１支持手段と車体フロア部材とを連結する、開放側を車体後方側に向けた断面略「コ」字状の第２連結部材と、
を有するステアリング支持構造。
前記第１支持手段及び前記第２支持手段がパイプ状に形成され、
前記第２支持手段が前記第１支持手段よりも太軸とされていることを特徴とする請求項１に記載のステアリング支持構造。
前記中央連結部材は、シフトレバーを車室内へ露出させるための開口部を有するシフトブラケットであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のステアリング支持構造。